針對壓強可調(diào)流場的顯微成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯微成像裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種針對壓強可調(diào)流場的顯微成像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了了解在不同的壓強下，不同流速對微納米表面結(jié)構(gòu)的浸潤特性的影響，通常需要在定量加壓(減壓)和定量流速下利用顯微成像技術(shù)進行測量?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常需要利用光刻硅片的方法得到規(guī)則排列的微米圓柱孔。圖1為一種硅片材料的激光共聚焦顯微鏡二維掃描圖。如圖1所示，微米圓柱孔規(guī)則排列在硅片上，圖中每一個圓代表一個微米圓柱孔。圓柱孔直徑為50微米，深度為40微米。針對水下實驗環(huán)境，觀測不同壓強下，流體不同流速對微結(jié)構(gòu)中氣層的影響。利用激光共聚焦顯微鏡進行精確的三維成像測量。在測量過程中，由于要使液體流過微米孔上表面，且要進行加壓減壓，因此，要將硅片放置在可以密封的流道之中。且要保證流道規(guī)則可以使得流場穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個方面提供了一種針對壓強可調(diào)流場的顯微成像裝置，包括:測壓模塊、施壓模塊、密封流道模塊、管道、以及顯微鏡，其中:施壓模塊通過管道與密封流道模塊相連，在密封流道模塊充滿流體的情況下向密封流道模塊提供靜水壓強；測壓模塊包括兩部分，第一部分連接到施壓模塊頂部以測量施壓模塊頂部所施加的氣壓，第二部分連接到密封流道模塊內(nèi)的流道中樣品附近以測量流動靜壓；以及流道下壁設(shè)置有放置樣品的位置，顯微鏡的鏡頭設(shè)置為面向流道上壁的視窗。
[0004]可選地，該顯微成像裝置還包括可調(diào)速動力模塊，連接在施壓模塊與密封流道模塊之間。
[0005]本發(fā)明的另一個方面提供了一種與顯微鏡配合使用的裝置，包括:測壓模塊、施壓模塊、密封流道模塊、以及管道，其中:施壓模塊通過管道與密封流道模塊相連，在密封流道模塊充滿流體的情況下向密封流道模塊提供靜水壓強；測壓模塊包括兩部分，第一部分連接到施壓模塊頂部以測量施壓模塊頂部所施加的氣壓，第二部分連接到密封流道模塊內(nèi)的流道中樣品附近以測量流動靜壓；以及流道下壁設(shè)置有放置樣品的位置，顯微鏡的鏡頭設(shè)置為面向流道上壁的視窗。
[0006]可選地，該裝置還包括可調(diào)速動力模塊，連接在施壓模塊與密封流道模塊之間。
[0007]可選地，施壓模塊包括儲水槽和施壓裝置，儲水槽與所述管道連接，施壓模塊包括高壓空氣瓶或者真空栗，通過向儲水槽中的流體施壓來提供靜水壓強。
[0008]可選地，密封流道模塊內(nèi)的流道具有長方形橫截面，在該流道的入口段包括圓形漸變成長方形的過度段，在該流道的出口段包括長方形漸變圓形的過度段，該流道沿流向中間區(qū)域下壁包括用于安置待測樣品的凹陷，該流道在樣品正上方的上壁包括用于設(shè)置視窗的凹陷。
[0009]可選地，在流道的下壁中，分別沿流向在樣品前方和后方垂直于該下壁設(shè)置兩個測壓孔。
[0010]可選地，流道由上下兩部分組合構(gòu)成，為有機玻璃制造。流道的上下兩部分之間用硅膠墊進行密封。
[0011]可選地，測壓模塊的第一部分包括壓力傳感器，通過導(dǎo)氣管連接到施壓模塊頂部。測壓模塊的第二部分包括另一壓力傳感器，通過毛細管連接到流道。
[0012]可選地，可調(diào)速動力模塊包括蠕動栗及蠕動栗的附加導(dǎo)管。
【附圖說明】
[0013]圖1是一種硅片材料的激光共聚焦顯微鏡二維掃描圖。
[0014]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的針對壓強可調(diào)流場的顯微成像裝置。
[0015]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的顯微成像裝置的密封流道示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0017]本發(fā)明提供了一種針對壓強可調(diào)流場的顯微成像裝置。如圖2所示，所述裝置包括:測壓模塊21、施壓模塊22、密封流道模塊23、可調(diào)速動力模塊24、管道25、以及顯微鏡
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[0018]其中，施壓模塊22通過管道25與密封流道模塊23、可調(diào)速動力模塊24相連，將密封流道模塊23、可調(diào)速動力模塊24充滿流體，并向其提供靜水壓強。測壓模塊21分為兩部分，第一部分測壓模塊_1連接在施壓模塊22頂部，可測施壓模塊頂部所施加的氣壓，第二部分測壓模塊_2連接在流道中樣品附近，可測流動靜壓。測量施壓模塊22的氣壓的測壓模塊_1包括壓力傳感器，通過導(dǎo)氣管連接到施壓模塊21，以測量施壓模塊頂部所施加的氣壓。測量密封流道內(nèi)流體靜壓的測壓模塊_2通過例如內(nèi)徑2_的毛細管道連接到密封流道，通過另一壓力傳感器測量密封流道內(nèi)流體的靜壓?？烧{(diào)速動力模塊24為整個系統(tǒng)提供穩(wěn)定的、可調(diào)控流速的流動?？烧{(diào)速動力模塊24包括蠕動栗及其附加導(dǎo)管構(gòu)成。通過調(diào)節(jié)蠕動栗，可以精確的調(diào)控流速。
[0019]圖3示出了密封流道模塊23的示意圖。如圖3所示，密封流道模塊23包括一橫截面為長方形的流道32，由于連接流道的管道25的橫截面為圓形，所以在流道的入口段做了圓形漸變成長方形的過度段31，在其出口段做了長方形漸變圓形的過度段35，使得流場更加穩(wěn)定。流道沿流向中間區(qū)域底部，安置待測量的樣品34，樣品正上方，是一個粘有鍍有光學(xué)增透薄膜的蓋玻片的視窗33，顯微鏡26的共聚焦顯微鏡鏡頭在流場外部、通過視窗33觀測待測樣品。流道32在靠近樣品處設(shè)置有兩個測壓孔(未示出)，測壓模塊_2可以經(jīng)由該測壓孔測量局部水流靜壓。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實施例，施壓模塊22可以包括儲水槽和施壓裝置。儲水槽通過管道25與可調(diào)速動力模塊24和密封流道模塊23連接。施壓裝置例如包括高壓空氣瓶或者真空栗，通過向儲水槽中的流體施壓來提供靜水壓強。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的實施例，流道32由上下兩部分組合構(gòu)成，為有機玻璃制造。上下部分之間用硅膠墊進行密封，形成流道。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的實施例，兩個測壓孔分別沿流向位于樣品前方和后方的流道32的下壁中且垂直于該下壁。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的實施例，為了使得流道平整，流道安放待測樣品的位置向下凹陷樣品厚度，使樣品上表面與流道底面平齊。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的實施例，為了使得流道平整，流道頂部安放鍍增透膜蓋玻片視窗的位置向上凹陷鍍增透膜蓋玻片的厚度，使蓋玻片下表面與流道頂面平齊。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在蓋玻片兩側(cè)鍍增透觀測用激光的增透膜。例如，當(dāng)觀測使用561